Tillståndsbaserat underhåll med hjälp av övervakningssystem vid vägkanten
Maximera användningen av nuvarande system för övervakning av vägkanten för CBM-relaterade frågor.
Att upptäcka nedbrytning av rullande materiel i ett tidigt skede är viktigt för att undvika stopp, immobilisering av vagnar och förseningar som är kostsamma och mycket besvärliga, eftersom de dramatiskt minskar infrastrukturens kapacitet och tillgången till fordon. Därför är det av yttersta vikt att bedöma fordonens nedbrytning med hjälp av lämpliga tekniker för tillståndsövervakning. Den tillståndsövervakning (CM) som tillämpas i järnvägssystem delas in i två kategorier: övervakningssystem vid vägkanten och ombordbaserade övervakningssystem. I allmänhet är fordonsbaserade system lämpliga för defekter som utvecklas snabbt eller för defekter som inte kan upptäckas med hjälp av utrustning längs vägen. För långsamt utvecklande defekter har vägkantsövervakning fördelen att den inte kräver storskaliga installationer av mätutrustning i många fordon. I allmänhet har system för vägkantsmätningar traditionellt varit inriktade på att upptäcka kritiska händelser som kan leda till ytterligare fel, skador på infrastrukturen eller störningar i trafiken.
För att öka användbarheten hos de nuvarande systemen för vägkantsövervakning bör dock nya strategier utvecklas för att extrahera information om hjulparen, inte bara för säkerhetsrelaterade frågor utan även för att förbättra tillståndsövervakningen i termer av underhållsperspektiv för fordonsägarna. Därför har metoder för att extrahera relevant information utvecklats inom ramen för FR8RAIL. En djupare analys av Hot-Box/Hot-Wheels och Wheel Impact Detectors (WILD) har utförts på en specifik järnvägslinje från Aitik till Skellefteå i norra Sverige. Studien fokuserar på flera viktiga punkter som kan förbättra tillståndsövervakningen för hjulpar:
- Säkerställ kvaliteten på överförda data mellan de olika detektorerna, eftersom avvikelser kan uppstå på olika platser (variation mellan HB-typer, position längs linjen, belastningspåverkan, säsongsvariationer, dynamiska egenskaper... ). Dessa avvikelser kan ge upphov till falsklarm och påverka förvalda funktioner som används för prognostisering.
- Utveckling av ett koncept (figur 1) baserat på extrahering av temperatursignaturer för tåg eller vagnar från Hot-Box/Hot-Wheel-mätningarna. Detta koncept skulle kunna bidra till att upptäcka avvikelser relaterade till en förändring av tillståndet (smörjning, smuts, felinställning eller okända orsaker) utan att nå de aktuella säkerhetsgränserna
- Välj lämplig funktion för hjulslagsdetektorerna beroende på vagntyp. Tågdynamik, last och hastighet kan påverka avläsningarna av dessa specifika funktioner
- Undersök - utifrån tillgängliga data - specifika hjul eller vagnar som har långsammare nedbrytningsprocesser, som kan spåras, baserat på den dynamiska belastningen som huvudfunktion (figur 2). Nedbrytningsmodellen kan bero på feltillståndet (stegvis, linjär, exponentiell...). En märkning av felsätt och underhåll för specifika hjul kan vara av intresse för att utveckla nedbrytningsmodeller med hjälp av vägkantsövervakning
Genom att kombinera kvalitetskontrollen av olika detektorer, en omskalning av egenskaperna som funktion av specifika prediktorer och spårning av väl valda egenskaper från RFID-märkta vagnar som funktion av tid eller körsträcka, kan möjligheterna att övergå till ett proaktivt tillvägagångssätt vara genomförbara, särskilt för detektorer för hjulpåverkan. För att säkerställa att de fallstudier som visar en långsam nedbrytningsprocess är relaterade till hjuluppsättningarnas nedbrytning, bör infrastrukturförvaltaren ha en nära relation med fordonsägarna för att märka den aktuella datauppsättningen när det gäller felmoder och underhållsaktiviteter. Denna interaktion skulle leda till mer exakta nedbrytningsmodeller, vilket kan resultera i en bättre uppskattning av den återstående livslängden.
Sponsor: FR8RAIL - Trafikverket
Forskare: Matti Rantatalo (PL), Florian Thiery
Uppdaterad: